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机械毕业设计全套

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电气电子毕业设计505石家庄铁道学院光华制药厂液体制剂车间配电设计,机械毕业设计全套

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石家庄铁道学院毕业设计 - 1 - 绪论 电能是现代工业生产中主要的能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来。也易于转换成其他形式的能量以供生产使用。电能的分配和输送既简单经济，又便于控制和测量，有利于实现生产自动化。 电力工业的虽然有了长足的发展，随着生产力的发展和照明新设备的层出不穷，人们对电力供应的要求和照明的要求的也越来越高，近年来我国 电器产品出口量增长迅速，产品出口创汇逐年增 加，其主要原因一是改革开放以来，通过技术引进和消化吸收，我国 电器行业技术装备水平不断提高，提高了高效照明电器产品的质量；二是发达国家产业结构调整，将大量 消耗能源、资源及劳动力密集型的产品转移到发展中国家生产，利用发展中国家的廉价劳动力和资源，购买产品，满足他们的市场需求。要充分利用 这一有利时机，借助我国加入世贸组织的机遇，采取措施，扩大我国电器产品的国际市场份额，增强我国电器行业的国际竞争力。具体要做好以下方面工作：一是要加快实施 电器企业战略性重组，优化资源配置。抓住当前国家实施产业结构调整之际，加快实施企业战略性重组，优化资源配置。 节能工作只有将社会效益与经济效益相结合，与保护环境、提高生活质量相结合，才能得到全社会的支持与响应，变成全社会的行动。 采用 新的节能高效的电器设备 是一项社会系统工程，需要充分发挥政府、中介组织、科研院所和企业等各方面的积极性，共同努力推动工程的健康发展。 本设计本着节能，经济的设计原则来选择设备和导线，尽量避免不合理的施工方式。做到实用，经济，节能，环保以及运行和维护的方便。 第 1 章 动力配电的设计 1.1 动力配电方案的初步设计 1.1.1 供电的要求 车间的配电担负着该车间的动力、照明及弱电系统的电力负荷，是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。 电能是现代化生产中主要的动力和能源，如果工厂供电突然中断，则对工业生 产可能造成十分严重的后果， 因此做好工厂供电工作对于工业生产，实现工厂现代化，nts石家庄铁道学院毕业设计 - 2 - 具有十分重要的意义。 工厂供电要很好的为工业生产服务， 切实保证工厂生产和生活用电的需求，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求 : 供电 安全 在电能的供应分配和使用中把人身触电事故和设备事故降低到最低的限度。 供电可靠 应满足电能用户对供电可靠性的即连续性的要求 供电优质 应满足电压和电流 偏差要在允许的范围内的要求。 供电经济 供电系统的投资少，运行费用要低，并尽可能节约电能的减少有色金属的消耗量。 频率标准是工频 50Hz。根据全国 供电规范（ 1983），工频的偏差不超过 0.5Hz。 电压的波动一般控制在 0.5 以内。 电压的波动将对动力负荷及照明负荷都产生不好的影响。如对交流感应式电动机的影响：电压波动过大则电动机的额定功率锐减，因为电动机的转矩正比于电压的平方。例如电压下降了 10%，电动机的转矩只剩81%，而负荷电流将增大 5%到 10%，以上，温升将提高 5%至 15%以上，绝缘老化将加速 1倍以上 电动机寿命降低。若电动机仍按满载运行，实际是超载，时间长了会烧毁电动机。对同步电动机的影响：其转矩也和电压的平方成正比，电流，温升，寿命影 响同上。对照明的影响：对白炽灯的影响较大。电压下降 10%。，则发光效率下降30%发上寿命却可以延长 23 倍。如果电压升高 10%，则光效提高三分之一，而寿命也只有原来的三分之一。 高次谐 波的影响是对电网的环境污染，将影响所有电网用户的供电质量。低压网络中，工作零线的电有效值增大，中线的工截面也相应增大。 用户的各种设备的因为停电而造成的损失和影响是不同的，根据供电的可靠性及终止供电在政治、经济方面所造成的影响以及损失的程度分为三个级别负荷。分别采用相应的供电方式达到提高经济 效益和社会效益及环境效益的目的。 1.一级负荷 1） 中断供电将造成人身伤亡者。 2） 中断供电将造成重大的政治影响者。 3） 中断供电将造成重大的经济损失者。 4） 中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。 一级负荷应有两个或两个以上独立电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个 电源应能自动投入运行，不至于同时受到损坏。同时还应设有应急电源。应急电源可以是独立于正常电源的发电机组、在供电网络中有效地独立于正常电源的专门馈电线路或是蓄电池。 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 3 - 2.二级负荷 1） 中断供电将造成较大的政治影响者。 2） 中断供电将造成较大的经济损失者。 3） 中断供电将造成公共场所秩序混乱者。 二 级负荷要求供电系统应作到当发生电力变压器故障或线路常见故障时，不 至于中断供电（或能迅速恢复）。负荷比较小或地区供电的条件困难时，二级负荷可以由一条专门的 6KV 架空线供电。应尽可能有两个独立的电源。 3.三级负荷 不属于一、二级电力负荷的是三级负荷。分级负荷对供电没有特别的要求。 本设计属于三级负荷，虽没有特别的要求，但是本设计在符合国家规范的基础上，将供电安全摆在了首要地位。 所有可能带电的金属外壳都作了接零保护。装置了短路，断路，过压和欠电压保护设备，以便能够迅速将故障 切除，为了进一步提高供电的可靠性采用单台设备独立保护的方案。线路的铺设采用直配线路，尽量避免线路的迂回，动力全部采用铝芯线，以节省有色金属的消耗，分散装置配电箱，以避免重复线路，以达到经济的目的。 1.1.2 配电方案的初步设定 电线线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电任 务。 按结构形式分有，架空线路，电缆线路，车间（室内）线路。 按电压分，有压线路即 1KV以下和高压线路即 1KV以上，也有分为 1KV以下的低压线路， 1KV35KV 的高压线路， 35KV220KV 的中高压和 220以上的超高压线路，对电压的划分没有十分统一和明确。 本设计属于 380V 低压车间配电线路，低压配电线路的接线方式有放射式接线，树干式接线和环形接线方式。 （ 1）放射式接线 放射式接线的特点是其 引出线发 生 故障时互不影响，因此供电可靠性较高，但在一般的情况下，其有色金属的消耗量较多，采用的开关设备较多。低压放射式接线多用于设备容量较大或对供电可靠性要求较高的设备配电。 (2) 树干式接线 树干式接线的特点正好与放射式接线相反。一般情况下，树干式接线采用的开关设备较少，有色金属的消耗量较少，但当干线发生故障时，影响范围大，因此供电可 靠性较低。树干式接线在机械加工车间、工具车间和机修车间中应用比较广泛。 （ 3） 环形接线 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 4 - 工厂中的一些车间变电所的低压侧，可通过低压联络线相互连接成环形。环形接线的供电可靠性较高 。任一段线路发生故障或检修时，都不至于中断供电。 总体来说，工厂电力线路的接线要力求简单。运行经验证明，供配电系统如果接线复杂，层次过多，不仅浪费投资，维护不便，而且由于电路中串联元件较多，因误操作而产生的事故也随之增多，事故处理和恢复供电操作比较麻烦，从而延长了停电时间。同时由于配电级数过多，继电 保护的动作时间也相应延长，对供电系统 故障保护不利。因此， GB50052供配电系统设计规范规定：供配电系统应简单可靠，同一电压供电的变配电级数不宜超过两级。 根据所给车间的平面布置图，该车间的配电室为 2950 2030的房间，故采用从厂变引入的电源接配电屏，再通过配电屏及配电箱供给车间的设备用电，接线方案为低压放射式接线，配电级数为一级。 1.2 配电设备和继电保护装置的选择 1.2.1 计算用电设备的计算负荷 供电系统中除了要满足电压和频率的要求外，最重要的就是 要满足负荷电流的要求。通过 负荷的统计计算求出的，用来按发热条件选择 供电系统中各元件的负荷值，称为负荷计算。根据计算负荷选择的电气 设备和导线 电缆如果以计算负荷连续运行，其 发热温度不会超过允许值。 由于导体达到稳定温升的时间大需要（ 34倍） ， 为发热常数。截面在 16 2mm及以上的导体，其 10min，因此载流导体大约在 30min 后可达到稳定温升值。计算负荷也可以认为是半小时最大负荷。负荷30P表示有功负荷，无功负荷，视在负荷和计算电流分 别用30Q，30S， 和30I。 计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定行是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否合理。如果计算负荷确定得过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小，又将使电器和导线电缆长期处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致 绝缘过早老化甚至燃烧引起 火灭，同样会造成重大损失。由此可见，正 确确定计算负荷意义重大。但是负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，但仍能准确确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能接近实际。 我国目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的方法，有需要系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，最为简便。二项式法的应nts石家庄铁道学院毕业设计 - 5 - 用局限性较大，但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷 时，较之需要系数法合理，且计算也较简便。 用电设备组的计算负荷，是指用电 设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷30P，用电设备组的设备容量eP，是指用电设备组所有设备（不含备用设备）的额定容量NP之和，即eNPP。 而设备的额定容量NP，是设备在额定条件下的最大输出功率（出力）。但是用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不太可 能都满足负荷，同时设备本身也有功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷为 30 L ee W LKKPP式中 K为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷运行时的设备容量与全部设备容量之比；LK为设备组在最大负荷时输出功率与运行的设备容量之比；e为设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时输出功率与取用功率之比；WL为配电线路的平均数 ，既配电线路在最大负荷时的末端功率（亦即设备组取用功率）与 首端功率（亦即计算负荷）之比。 令上式中的Le WLKKdK，这里的dK称为需要系数。由上式可知需要系数的定义为30dePK P ， 即用电设备组的需要系数，为用电设备的半小时最大负荷与其设备容量的比值。 由此可得按需要系数法确定三相用电设备组有功计算负荷的基本公式为 30 dePP K实际上，需要系数dK不仅与 用电设备组的工作性质、设备台数、设备效率和线路损耗等因素有关，而且与操作人员的技能和生产组等多种因素有关，因此应尽可能的通过实测分析确定，使之尽量接近实际。附录 1列出工厂各种用电设备组的需要系数，供参考。 必须注意：附录表 1所列需要系数值是按车间范围内设备台数较多的情况来确定的，所以需要系数值一般较低。只有 1 2 台设备时，可认为dK=1，即30 ePP,对于电动机 由于它本身功率损耗较大，因此当只有一台电动机时， 其30 NPP ，这里NP为电动机额定容量， 为电动机效率。在dK适当取大 的同时， cos 也宜适当取大 。 需要系数值与用电设备的类别和工作状态关系极大，因此在计算时，首先要正确nts石家庄铁道学院毕业设计 - 6 - 判明用电设备的类别和工作状态，否则将造成错误。 在求出有功计算负荷30P后，可按下列各式分别求出其余的计算负荷。 无功计算负荷为 30 30 tanQP 式中 tan 为对应于用电设备组 cos 的正切值。 视在计算负荷为 3030 cosPS 式中 cos 为用电设备组平均功率因数。 计算电流为 3030 3NSIU式中NU为用电设备组的额定电压。 如果为一台电动机，则其计算电流为其额定电流，即 30 3 c o sNNPIU 负荷计算中常用 的单位：有功功率为“千瓦”（ kW） ,无功功率为“千乏”（ kvar） ,视在功率为“千伏安”（ kV A），电流为“安”（ A），电压为“千伏”（ kV）。 对 于 给定的用电设备进行计算负荷的计算： 给定的用电设备除一个 50kW和一个 1.5kW 的烘箱外，其它全为电动机负荷 。 由 于采用单设备单保护的方案，所以需要系数dK取 1，给定的用电设备30PNP。 额定电压 NU 380V 0.38kV 首先 对电热设备即 50kW 的 307 设备和 1.5kW 的 311 设备进行计算负荷的计算，单台电热设备功率因数取 cos 1.0 1. 307设备 视在 计算负荷 30S30PNP 50kW 计算 电流 3030 3NSIU 50 763 0 .3 8 A nts石家庄铁道学院毕业设计 - 7 - 额定电流 30 76NIIA 2. 311设备 视在 计算负荷 30S30PNP 1.5kW 计算 电流 3030 3NSIU 1.53 0.38 2.28A 额定电流 30NII2.28A 再对电动机进行计算负荷的计算，按电动机额定负荷计算，查表得，电动机的功率因数取 0.89，电动机的效率取 0.875。 3. 空调机组 有功 计算负荷 30PNP 50kW 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 553 0 . 3 8 0 . 8 9 0 . 8 7 5 108A 额定电流 30NII108A 4. 送风机 有功计算负荷 30PNP 15kW 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 153 0 . 3 8 0 . 8 9 0 . 8 7 5 29.3A 额定电流 30NII29.3A 5. 301， 303， 306， 312设备 有功计算负荷 30PNP 1.5kW 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 1 . 53 0 . 3 8 0 . 8 9 0 . 8 7 5 2.56A 额定电流 30NII2.56A 6. 308设备 有功计算负荷 30PNP 3kW nts石家庄铁道学院毕业设计 - 8 - 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 33 0 . 3 8 0 . 8 9 0 . 8 7 5 5.12A 额定电流 30NII5.12A 7. 309设备 有功计算负荷 30PNP 5kW 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 53 0 . 3 8 0 . 8 9 0 . 8 7 5 8.54A 额定电流 30NII8.54A 8. 302设备 有功计算负荷 30PNP 2kW 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 23 0 . 3 8 0 . 8 9 0 . 8 7 5 3.42A 额定电流 30NII3.42A 9. 305设备 有功计算负 荷 30PNP 4.5kW 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 4 . 53 0 . 3 8 0 . 8 9 0 . 8 7 5 7.69A 额定电流 30NII7.69A 9. 310设备 有功计算负荷 30PNP 2.5kW 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 2 . 53 0 . 3 8 0 . 8 9 0 . 8 7 5 4.27A 额定电流 30NII4.27A 10. 照明及插座总容量 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 9 - 有功计算负荷 30PNP 11.533kW 计算 电流 30 3 c o sNNPIU 11.5333 0.38 17.53A 额定电流 30NII17.53A 给定设备的计算电流及额定电流表 （表 1 1） 给定设备编号 负载性质 额定电压（ V） 设备数量（台） 额定功率（ KW） 额定电流（ A） 计算电流（ A） 307 电热设备 380 1 50 76 76 311 电热设备 380 1 1.5 2.28 2.28 空调机组 电动机 380 55 108 108 送风机 电动机 380 1 15 29.3 29.3 301 电动机 380 1 1.5 2.56 2.56 303 电动机 380 2 1.5 2.56 2.56 306 电动机 380 1 1.5 2.56 2.56 312 电动机 380 1 1.5 2.56 2.56 308 电动机 380 2 3 5.12 5.12 309 电动机 380 2 5 8.54 8.54 302 电动机 380 1 2 3.42 3.42 305 电动机 380 1 4.5 7.69 7.69 310 电动机 380 1 2.5 4.27 4.27 照明及插座 11.533 17.53 17.53 车间总负荷 182（含10%裕量 193.6 193.6 1.2.2 控制设备的选择和校验 断路器的选择及校验 低压断路器又称自动开关，符号为 QF。它既能带负荷通断电路又能在短路、过负荷和低电压下，自动跳闸 。低压断路器按灭弧方式分有真空断路器和空气断路器等。按用途分，有配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器和 漏 电保护用断路nts石家庄铁道学院毕业设计 - 10 - 器等。 配电用断路器按保护性能分，有非选择和选择型 两类。非选择型断路器，一般为瞬时动作，只作短路保护用；也有的为长 延时动作，只作过负荷保护。选择型断路器，有两段保护、三段保护和智能化保护。配电用低压断路器按结构分有塑料外壳式和万能式两大类。塑料外壳式低压断路器又称装置式自动开关，其全部机构和导电部分都装设在一个塑料外壳内，仅在壳盖中央露出操作手柄，供手动操作之用。它通常装设在低压配电装置之中。 目前推广的塑料外壳式低压断路器有 DZX10、 DZ15、 DZ20等及引进技术生产的 H、 C45、 3VE等型号 。万能式低压断路器又称框架式自动开关。它是敞开在金属框架上的，而其保护方式和操作方式较多，装设地点也较灵活，故名万能式或框架式。 DW 型断路器的合阐方式较多，除手动操作外，还有杠杆操作，电磁操作和电动机操作等。目前推广的万能式低压断路器有 DW15、 DWX、 DW16 等型及引进技术生产的 ME、 AH等型。 低压断路器的选择根据额定电压，额定电流，瞬时或短时过电流脱扣器的整定电流、长延时电流整定。 额定电压的选择： NUNLU式中，NU为低压断路器的额定电压（ V），NLU为线路的额定电压（ V） 额定电流的选择：NI30I通常取NI（ 1.2 2）30I式中，NI为 断路器的额定电流，30I为线路的计算电流或实际电流。 瞬时或短延时过电流脱扣器的整定电流应能避开线路尖峰电流。在具体的单台电动机负载按下式计算： szd smI KI式中，szdI 瞬 时 或 短 路 过 电 流 脱 扣 器 整 定 电 流 值； K为可靠系数，因为有误差，电动机电流也会有变化 。对动作霎时间在一个周波以内的自动断路器，还应考虑非周期分量的影响。动作时间大于 0.02s 的低压断路器 K 取 1.35，对动作时间小于 0.02s的低压断路器 K取 1.7 2.0；smI为电动机的起动电流（ A）。 长延时过电流脱扣器的整定电流的确定 长延时过电流脱扣器主要保护线路，也可以用作过载保护，所以脱扣器的整定电流的计算应大于线路中的计算电流，首先满要足下式： gdzI hiK 30Ints石家庄铁道学院毕业设计 - 11 - 式中，gdzI过电流脱扣器的长延时动作整定电流值；hiK可靠系数，一般取 1.1。 配电屏 1中车间总断路器的选择 车间的总负荷为 182kW，计算电流由表得30I30I 193.6A 取系数为 2 则断路器的额定电流NI 230I 387.2 瞬时或短 延时动作整定电流值 szd smI KI本车间中有一 55KW 的电动机，取其起动电流为smI则 smI 108 7 756A 动作时间在 0.02s 以上的万能式低压断路器，取 K 1.35 szdI 1.35 756 1020.6A 长延时动作整定电流和动作时间 gdzI hiK 30IhiK 1.1 gdzI 1.1 193.6 213A 查表得 DW15 400 型断路器 刚好满足要求。 一号配电箱中断路器的选择 eP 11kW dK为 0.70.8，取 dK 0.8 cos 0.8 30PdK eP 0.8 11 8.8kW 30S30cosP 8.8/0.8 11kV A 30I30S/ 3 0.38 =16.72A 断路器的额定电流 NI 230I 32A 过电流脱扣器的额定电流 30N ORIIgnts石家庄铁道学院毕业设计 - 12 - 取NORI g 20A 热脱扣器的选择和整定 热脱扣器的额定电流 30N TRIIg即 NTRI g 16.72A NTRIg整定为 20A。 故 AP 1配电箱中选用 DZ20Y 100 10 型 塑料外壳式低压断路器。 接触器的选择 接触器是用于 远距离频烦接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的一种切换电器，其控制对象主要是电动机。按其电流分为直流接触器和交流接触器两类。 交流接触器主要特点是： （ 1）它是用按钮控制电磁线圈的，电流很小，控制安全可靠。当环境潮湿时，可选用电磁线圈电压为 36V的安全电压进行控制。 （ 2）电磁力动作迅速可靠，可以频烦操作。 （ 3）可以用附加按钮实现多处控制一台电动 机或实现遥控。 具有失压，欠压保护作用，当电压过低时，电磁力太小，拉力弹簧 使衔铁和拉杆动作，接触器自动断电。 常用的交流接触器有 CJ20、 CJX1、 CJX2、 CJ12、 B、 3TB等系列 交流接触器的负载可分两类：即电动机负载和非电动机负载。 电动机负载时的选用 用以接通笼型感应电动机或绕线转子电动机，在满速运行时断开并伴有少量的点动。属于这一类的机械有：压缩机、泵、通风机、升降机、传送带 、电梯、搅拌机、离心泵、空调机、冲床、剪床等。选用接触器时，只要选用接触器的额定电压和额定电流等于或稍大于电动机的额定 电压和额定电流即可，通常选用 CJ10系列。 电热设备负载时的选用 按接触器的额定发热电流大于或等于 1.2倍的电热设备的额定电流来选择。如果接触器铭牌上没有标注接触器的发热电流，则按工作电流相等原则选用。电热设备往往单相，这时可以 将接触器的触点并联以扩大它的使用电流。 例 对 307设备线路的接触器的选择：根据 307设备的额定电压为 380V及额定电流 76A选用 CJ20 160型，其额定电流为 160A大于 1.2倍的设备额定电流。 电磁起动器的选择 电磁起动器即磁力起动器是用接触器、热继电器和按钮组成的。电磁起动器的特点：它具有接触器的一切特点，所不同的是电磁起动器中有的有热继电器保护，而且有能控制正反转运行。 根据被控电动机负载的容量与变压器容量之比决定起动方式。见下表。 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 13 - 起动方式与电源容量的关系 （表 1 2） 电动机功率 (kW) 0.35以下 0.35: 0.58 0.58 以 上 电源变压器容量(kV A) 起动方式 直接起动 用串联电阻、电抗的方法或用 Y-D减压起动 用延边三角形变换或自耦 变压减压起动 在本次设计中最大的电动机的额定功率为 55kW，占总容量的 30%，故本车间的起动方式全为全电压直接起动。 负荷开关的选择 负荷开关按结构分有开启式和封闭式两大类。开启式负荷开关又称胶盖瓷底刀开关，主要用作电气照明电路、电热电路的控制开关。负荷开关因其内部有熔体，可实现短路保护。封闭式负荷开关俗称铁壳开关。一般用于电力排灌，电热器照明线路的设备中。用来不频烦的接通和分断电路。其容量较小者可用作感应电动机的不频烦的全电压起动 的 控制 开关。封闭式负荷开关主要由触头和灭弧系统，熔断体和操作机构等组 成，并将其装于防护外 壳内。其操作机构有两个特点，一是贮能合闸即利用一根弹簧来执行合闸 和分断功能，使开关闭合和分断速度与操作速度无关。二是设有联锁装置以保证合闸后便不能打箱盖。 而在箱盖打开后不能再合开关。 常用封闭式负荷开关有 HH3， HH4， HH10， HH11 等系列。 若用来控制电动机时负荷开关的额定电流应是电动机的 2倍。若用来控制一般电热设备，照明线路，额定电流按该电路的额定电流选择。下附 HH10， HH11 系列负荷开关的主要技术参数。 HH10、 HH11系列负荷开关技术参数 （表 1 3） 型号 额定电流 （ A） 接通与分析能力 熔断器极限分断电流（ A） （ 1.1*380）v 电流（ A） cos 次数 瓷插式 cos 管式 cos 次数 HH10 10 20 30 60 100 40 80 120 240 250 0.4 10 500 1500 2000 4000 4000 0.8 50000 0.35 3 HH11 100 200 300 400 300 600 900 1200 0.8 3 50000 0.25 3 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 14 - 1.2.3 配电设备的选择 配电箱的选择 控制屏 、 台 、 箱是建筑电气安装工程式中不可缺少的重要设备。他里面装有控制设备，保护设备和测量仪表等。他在电气系统中是控制和分配各支路的电能，并保障电气系统安全运行。 配电箱按其结构分有 柜式、箱式、台式和板式等。按其功能分有动力配电箱，照明配电箱和混合配电箱。 刀开关的选择 低压刀开关的类型很多文字符号为 QK。按其操作方式分有单头和双头，按其极数分单极、双极和三极，按其灭弧结构分 ， 有不带灭弧罩和带灭弧罩。不带灭弧罩刀开关一般只能在无负荷或小负荷下操作和作隔离开关使用，带灭弧罩的刀开关能通断一定负 荷的电流。 刀开关的选择按大于线路中的计算电流确定，一般取 2 5倍计算。 熔断器的选择 低压熔断器的功能 主要是实现低压用电器的短路保护。 有的熔断器也能实现过载保护，低压熔断器的种类很多有插入式、螺旋式、无填料密封管式、有填料密封管式、以及引进技术生产的有填料管式 gF 、 aM、系列、高分断能力的 NT型等。 瓷插式熔断器构造简单使用方便。 填充料式熔断器是我们自行设计的它的主要特点是具有限流作用及较高的极限分断能力。所以这种熔断用于具有较大短路电流的电力系统和成套配电装置中。 熔体和熔断器的额定电流的确定 熔体额定电流大小与负载电流大小，性质有关。对于负载平稳、无冲击电流，如一般照明，电热设备可按负载电流大小来确定熔体额定电流。对于有冲击电流的电动机负载为达到短路保护的目的，又保证电动机正常起动，对笼型感应电动机其熔断器的额定电流为： 单台电动机 ( 1 . 5 2 . 5 )N F N MII :式中 NFI为熔体的额定电流（ A），NMI为电动机的额定电流（ A）。 多台电动机共用一个熔断器时 NFI（ 1.5 2）maxNMI+MInts石家庄铁道学院毕业设计 - 15 - 式中，maxNMI为容量最大的电动机的额定电流（ A），MI为其余电动机的额定电流（ A）之和。 熔断器的额定电流大于或等于熔体电流。 1.3 导线的选择 根据设计经验，一般 10KV 及以下的高压线路和低压动力线路通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，在校验 其电压损耗和机械强度。低压照明线路由于对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流线路和 35KV 以上的高压线路则先按经济电流密度确定经济截面再校验其它条件。 三相系统相线截面的选择 电流通过导线时，要产生电能损耗使导线发热。裸导线的温度过高时会使接头处的氧化加剧，增大接触电阻使氧化进一步加大，最终导致断线。绝缘导线和电缆的温度过高时可使绝缘加速老化甚至 烧毁。 因此导线的正常发热温度 应 不超过其额定负荷时的允许温度。 按发热条件选择三相系统相线时，应使其允许载 流量alI不小于通过相线的计算电流30I来选择，即 alI30I中性线的选择 三相四线系统中的中性线的截面0A不小于相线截面 A的一半，两相三线线路中的中性线的截面0A等于相线截面 A，对于三次谐波突出的三相四线系统中的中性线的截面0A等于相线截面 A。 保护线（ PE）的选择 当相线截面 A 16mm时，PEA A当相线截面 16mm35mm, PEA 0.5A根据发热条件按计算电流选择导线的型号一览表 （表 1 4） nts石家庄铁道学院毕业设计 - 16 - 设备编号 导线的型号及敷设方式 307 BLX500-(3*50+PE25)-SC65-F 311 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-WS3.0 空调机组 BLX-500-(3*70+PE35)-SC60-F 送风机 BLX-500-(3*6+PE6)-SC25-F 301 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F 303 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F 306 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-WS3.0 312 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-WS3.0 308 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F 309 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F 302 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F 305 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F 310 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F 送照明总配电箱 YJV-500(3*16+PE16)-SC15-F 送 AP 1 YJV-500(3*16+PE16)-CT-CE3.0 送 AP 2 YJV-500(3*16+PE16)-CT-CE3.0 送 AP 3 YJV-500(3*16+PE16)-CT-CE3.0 取线路最长的 311 设备 ，一般的 309设备及 电流最大的 空调机组 校验电压损耗 （ 1） 对 311号设备进行压损校验 如下 线路长度为 L=35m, 按允许电压降法选择导线的截面 ，当供电线路很长时，线路上的电压下降的就比较大，如果供电线路上的电压降为额定电压的 %UV ，需要系数为dK，按导线材料等因素导出如下公式 导 线截面 SdPLKCUVALC 46.3 dK 1 %UV =5% 用电压降法计算导线截面 SdPLKCUV 1.5 3546.3 5 0.2262.5，可见电流为主要因素，应按发热条件选择导线。 （ 2） 对 309设备进行压损校验 线路长度 L 36m, P=5kW, ALC 46.3 dK 1 %UV =5% 用电压降法计算导线截面 SdPLKCUV 36 546.3 5 36 546.3 5=0.772.5，可见电流为主要因素，应按发热条件选择导线。 （ 3） 对空调机组进行压损校 验 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 17 - 线路长度 L 13m， P 55kW, ALC 46.3 dK 1 用电压降法计算导线截面 S dPLKCUV 55 1346.3 5 3.0870，可见电流为主要因素，应按发热条件选择导线。 1.4 系统图的绘制 本车间供电系统采用从厂总变送来的 380V 电源，在配电室进行电能的分配， 由于配电室的面积太小，所以只把三个大容量负载用配 电屏控制送电，其他一些容量较小的负载则通过车间配电箱来实现电能的供给和设备起停的控制。 从厂总变送来的 380V 电源，经过刀开关，断路器，及电能表，电压表，电流互感器等设备，送到车间母线，其他车间设备，靠车间母线供电。 例 307设备的线路为，从车间母线引下三相线，刀开关，熔断器，接触器和热继电器，送给 307设备 用电。 刀开关起到在断电状态下线路有明显的断开点，熔断器起到电流速断作用，作短路保护，接触器起到欠电压保护，失压及过压保护，热继电器起过载保护作用。当电动机长期处于过负荷下运行时，热继电器动作，切断电路。 301设备的线路为，从车间母线引下三相线接到 AP 1配电箱，经过 刀开关，熔断器，断路器，负荷开关给 301 电动机供电。，刀开关起到在断电状态下线路有明显的断开点，熔断器起到电流速断作用，作短路保护，断路器具有过压，欠电压，所选择断路器带有热脱扣器能起到过载保护作用，负荷开关起到控制电动机起停的作用。 310 设备 的线路为，从车间母线引下三相线 接到 AP 3 配电箱，经过刀开关，熔断器，电磁起动器来实现对电动机的控制和保护。刀开关起到在断电状态下线路有明显的断开点，熔断器起到电流速断作用，作短路保护，电磁起动器具 有过压，欠压，过载保护作用。 其他线路见 附图 （ 车间动力系统图 04电 02） 。 1.5 平面图的绘制 根据系统图和设备的安放位置，来敷设线路，具体的见附图（车间的动力平面图04电 03），本车间的动力布线分两种方式，一是对电缆线路采用电缆桥架 铺设线路，出桥架的线路采用穿钢管保护，对于控制线全部选用 BX 500型铜芯橡皮绝缘线，穿PVC管吊顶内敷设，从墙内穿 PC管送至按钮。另一类是穿钢管，埋地敷设。 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 18 - 第 2 章 车间照明的设计 2.1 照度及灯具的选择 随着生产力的发展 ，对照明的要求的也越来越高，照明用电的消耗也成 为了电力工业的一个不小的负荷，节约电能就成了一个很显眼的问题。我国是人口众多、资源相对不足的国家，在现代化建设中，必须实施可持续发展战略。坚持计划生育和保护环境的基本国策，正确处理经济发展同人口、资源、环境的关系。资源开发和节约并举，把节约放在首位，提高资源利用效率，“中国绿色照明工程”是国家经贸委会同国家计委，科技部，建设部，原国家质量技术监督局等 13个部门，在“九五”期间共同组织实施的一项旨在节约电能，保护环境，改善照明质量的重点节能示范工程。其主要目的是促进我国高效照明电器产品的发展，提高生产企业的产 品质量，引导和规范市场秩序，扩大优质照明电器产品的市场份额；通过宣传教育，提高消费者照明节电意识和对高效照明产品的认识，增进产品的市场消费，逐步建立一个健康的高效照明产品市场服务体系。本照明设计的思想就是本着绿色照明的原则来进行灯具的选择，在满足要求的情况下尽量选用高效节能的 新型照明灯具。 车间照明的照度及灯具的选择设备表 （表 2 1） 车间 面 积 (m2) 照度标准(lx) 白炽灯安装功率(W) 选用灯具型号 折算功率 （ W） 实选灯具功率（ W） 数量（个） 瓶塞处 理 13 75 624 YZ36RR26 156 144 4 码瓶间 13 75 624 YZ36RR26 156 144 4 洗瓶间 27 100 1081 YZ36RR26 270 288 8 瓶塞存放 9 100 463 YZ36RR26 115 144 4 隧道烘箱 17 100 754 YZ36RR26 188 216 6 灌封间 29 100 1158 YZ36RR26 290 288 8 缓冲间 7 100 360 YDZ2U 18 400 72 4 缓冲间 4 100 205 YDZ2U 18 200 36 2 更 衣室 6 75 200 YDZ2U 18 200 36 2 中转间 24 100 927 YZ36RR26 232 216 6 灭菌放冷 57 500 1467 YDZ2U 18 1600 288 16 灯检室 17 100 754 白炽灯 754 900 6 包材室 9 50 297 YDZ2U 18 300 36 2 待检室 19 50 513 YDZ2U 18 600 108 6 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 19 - 车间 面 积 (m2) 照度标准(lx) 白炽灯安装功率(W) 选用灯具型号 折算功率 （ W） 实选灯具功率（ W） 数量（个） 外包间 46 75 1242 YDZ2U 18 1500 270 15 洁净走廊 45 100 YZ36RR26 288 8 外净间 13 75 638 YZ36RR26 160 144 4 物料暂存 15 100 772 YZ36RR26 193 216 6 称量间 11 150 780 YZ36RR26 196 216 6 配液间 22 100 869 YZ36RR26 217 216 6 化验室 6 100 325 白炽灯 325 360 6 仪器室 5 75 150 YZ36RR26 37.5 36 1 清洗间 9 20 135 YDZ2U 18 200 36 2 灭菌间 4 20 60 YDZ2U 11 75 11 1 洗衣间 5 20 75 YDZ2U 11 75 11 1 缓冲间 10 20 150 YDZ2U 11 150 22 2 二更 6 20 93.75 YDZ2U 9 110 18 2 二更 6 20 93.75 YDZ2U 9 110 18 2 空调机房 45 75 1215 YZ36RR26 300 288 8 配电室 6 75 198 YZ36RR26 50 47 2+1 男卫 4 20 60 YDZ2U 11 75 11 1 女卫 5 20 75 YDZ2U 11 75 11 1 休息室 8 75 280 YZ36RR26 70 72 2 洗手 5 20 75 YDZ2U 11 75 11 1 洗手 5 20 75 YDZ2U 11 75 11 1 值班室 9 100 550 YZ36RR26 137 144 4 洗手间 13 20 200 YDZ2U 18 200 36 2 车间办 12 100 750 YZ36RR26 187 216 6 一更 7 20 112.5 YDZ2U 9 110 18 2 一更 7 20 112.5 YDZ2U 9 110 18 2 更衣室 5 20 75 YDZ2U 11 75 11 1 更衣室 6 20 90 YDZ2U 9 110 18 2 清洗室 5 20 75 YDZ2U 11 75 11 1 缓冲走廊 20 YDZ2U 11 209 19 门厅 20 YDZ2U 18 18 1 门厅两侧房间 20 YDZ2U 18 18 2 注：表中 折算功率（ W）， YDZ2U节能灯查节能灯和白炽灯的对照表，折算成白炽灯的功率填入， YZ 荧光管灯的光效是白炽灯的 4 6 倍，取其折算系数为 4，采用白折灯的功率除以 4 得到nts石家庄铁道学院毕业设计 - 20 - 荧光管灯的功率填入。 上表中照度的确定，查工厂供电附表 18。 各房间的灯具选择按比功率法计算，取包材室为例： 房间面积为 A 46 2mm 灯具安装高度设为 4.5m 照度为 75，查比功率表得 比功率系数为0P 272Wmm根据 NP P n 0P P A得到房间总照明功率 P 46 27 1242W NP为单只灯的额定功率， n 为房间内的灯具数目。 所选灯具为 YDZ2U 18 型， 查节能灯和白炽灯的参数对照表得， 相 当于白炽灯100W NP 100W 该房间内的灯具数目为 15，则房间实选灯具功率（ W） NP P n 15 100 1500 P 满足照度要求。 节能灯和白炽灯的参数对照表 (2 2) 再以空调机房为例： 房间面积为 A 45 2mm 灯具安装高度设为 4.5m 照度为 75，查比功率表得 比功率系数为 0P 272Wmm根据 NP P n 0P P A节能灯功率（ W） 5 7 9 11 13 15 20 光通量（ lm） 220 350 500 780 800 900 1200 寿命（ h） 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 相当于白炽灯的功率（ W） 25 40 (50) 40+15 75 (80) 60+15 (90) 60+25 100 nts石家庄铁道学院毕业设计 - 21 - 得到房间总照明功率 P 45 27 1215W NP为单只灯的额定功率， n 为房间内的灯具数目。 所选灯具为 YZ36RR26 型荧光管灯， 折算系数为 4，则房间内荧光灯的照明总功率 P 4P 12154 300 NP 36W 该房间内的灯具数目为 8，则房间实选灯具功率（ W） NP P n 36 8 288 300 按比功率法计算的房间 照度一般稍大，故所选灯具满足照度要求。 2.2 照明系统图的绘制 为了避免线 路的迂回敷设 ，对车间照明负荷分为三个区域，分别由三照明 分 配电箱送电，分配电箱为 M1、 M3，两个配的箱的尺寸全为（ 600 400 200）， M2的尺寸为（ 1200 800 200），总配电箱尺寸为（ 250 300 150）。 总配电箱见动力系统图。 以负荷最重的 2 号照明配电箱的设备及导线的选择为例 2号配 电箱的设备及导线的选择和校验： eP 1.916 kW dK 1 cos 0.9 NU 0.38kV 30S30cosP=1.9160.9=2.129kVA 30I303NPU= 2.0293 0.38=3.24A 负荷开关选择 INT100/3 32A 单相断路器的选择 eP 0.62kW dK 1 cos 0.9 30PdK e